C에서 원자 변수의 사용을 설명하십시오 (& lt; atomic & gt; library 사용).

C에서 원자 변수의 사용을 설명하십시오 ( 라이브러리 사용).

C의 원자 변수는 잠금 또는 기타 동기화 메커니즘없이 공유 데이터에 대한 스레드 안전 작업을 보장하는 데 사용됩니다. 라이브러리는 원자력을 보장하는 유형과 작업을 제공합니다. 즉, 이러한 변수에 대한 작업은 단일의 불가분의 단계에서 수행됩니다. 이는 여러 스레드가 동시에 동일한 데이터에 동시에 액세스 할 수있는 다중 스레드 환경에서 중요합니다.

라이브러리에는 std::atomic<t></t> 와 같은 원자 유형이 T 숫자 유형, 포인터 또는 표준에서 지원되는 기타 유형 일 수 있습니다. 이러한 유형은로드, 저장, 읽기 모형 화약 및 기타 작업과 같은 작업이 원자 적으로 실행되도록합니다. 예를 들어, std::atomic<int></int> 원자 정수 작업에 사용할 수 있습니다.

원자 변수는 카운터를 늘리거나 깃발을 토글하는 것과 같은 간단한 작업에 특히 유용하며, 오버 헤드로 인해 잠금 장치가 과잉 일 수 있습니다. 라이브러리는 또한 다양한 메모리 순서 옵션을 제공하여 개발자가 스레드에서 메모리 작업의 가시성을 제어 할 수있게 해주므로 성능 최적화에 중요 할 수 있습니다.

다중 스레드 C 프로그램에서 원자 변수를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

멀티 스레드 C 프로그램에서 원자 변수를 사용하면 몇 가지 이점이 있습니다.

1. 스레드 안전 : 원자 운영은 데이터 경주 및 레이스 조건을 방지하는 방식으로 공유 데이터에 액세스 할 수 있도록합니다. 이는 여러 스레드가 손상되지 않고 동일한 데이터에서 안전하게 작동 할 수 있음을 의미합니다.
2. 오버 헤드 감소 : Mutxes 또는 기타 동기화 메커니즘과 달리 원자 연산은 일반적으로 오버 헤드가 낮습니다. 그들은 잠금을 포함하지 않으며, 특히 높은 일환 시나리오에서 비쌀 수 있습니다.
3. 성능 개선 : 원자 운영은 자물쇠를 사용하는 것보다 빠를 수 있습니다. 특히 카운터를 증가 시키거나 플래그를 토글하는 것과 같은 간단한 작업의 경우. 이로 인해 다중 스레드 애플리케이션에서 성능이 향상 될 수 있습니다.
4. 단순화 된 코드 : 원자 변수를 사용하면 잠금 장치와 교착 상태 회피와 같은 관련 복잡성을 관리 할 필요가 없기 때문에 코드를 단순화 할 수 있습니다. 이로 인해 더 깨끗하고 유지 관리 가능한 코드로 이어집니다.
5. 세밀한 제어 : 라이브러리는 다양한 메모리 주문 옵션 (예 : memory_order_relaxed , memory_order_acquire , memory_order_release )을 제공하여 개발자가 다중 스레드 코드의 성능 및 정확성을 미세 조정할 수 있습니다.

원자 운영은 어떻게 C의 인종 조건을 방지합니까?

원자 운영은 공유 데이터에 대한 운영이 단일의 불가분의 단계로 수행되도록함으로써 C의 레이스 조건을 방지합니다. 경주 조건은 운영 결과가 다른 통제 할 수없는 이벤트의 시퀀스 또는 타이밍에 의존 할 때 발생하여 종종 예기치 않은 또는 잘못된 행동을 초래할 때 발생합니다.

원자 운영이 어떻게 도움이되는지는 다음과 같습니다.

1. 원자력 : 작업이 원자 일 때는 중단되거나 부분적으로 완료 될 수 없음을 의미합니다. 예를 들어, 두 개의 스레드가 동일한 변수를 증가시키는 경우 원자 변수를 사용하면 다음 분화 작업이 시작되기 전에 각 증분 작업이 완전히 실행되도록합니다. 이것은 하나의 스레드가 부분적으로 업데이트 된 값을 읽지 못하게합니다.
2. 일관된보기 : 원자 연산은 모든 스레드가 메모리의 일관된보기를 보도록합니다. 스레드가 원자 변수를 업데이트하면 작업이 완료되면 업데이트 된 값이 표시되므로 중간 또는 오래된 값을 볼 수없는 레이스 조건이 발생하지 않습니다.
3. 메모리 순서 : 라이브러리는 메모리 변경이 스레드간에 전파되는 방법을 제어하는 ​​데 도움이되는 메모리 순서 옵션을 제공합니다. 적절한 메모리 순서를 선택함으로써 개발자는 경주 조건을 방지하는 방식으로 운영이 발생하도록 할 수 있습니다.

예를 들어, 공유 카운터를 증가시키려는 두 개의 스레드를 고려하십시오. 원자력이 없으면 한 스레드는 값을 읽을 수 있고, 다른 스레드는 동일하게 수행 할 수 있으며, 둘 다 로컬 사본을 증가시켜 다시 작성하여 한 번의 증가 만 반영됩니다. 원자 연산을 사용하면 각 증분은 원자 작용으로 수행되므로 모든 증분이 설명되도록합니다.

C에서 원자 변수를 선언하고 사용하는 방법에 대한 간단한 예를 제공 할 수 있습니까?

다음은 C에서 원자 변수를 선언하고 사용하는 간단한 예입니다.

 <code class="cpp">#include <iostream> #include <thread> #include <atomic> std::atomic<int> counter(0); // Declare an atomic integer initialized to 0 void incrementCounter() { for (int i = 0; i </int></atomic></thread></iostream></code>

이 예에서 :

• std::atomic<int></int> 이름이 0으로 초기화 된 counter 선언합니다.
• 두 개의 스레드가 생성되는데, 각 스레드는 각각 incrementCounter 기능을 실행하여 fetch_add 사용하여 카운터를 100,000 번 증가시킵니다.
• fetch_add 는 원자 변수에 값을 추가하고 원래 값을 반환하는 원자 연산입니다. std::memory_order_relaxed 인수는 사용될 메모리 순서를 지정합니다.이 경우이 경우 완화되어 작업 자체의 원자력을 넘어서 추가 순서 제약 조건을 부과하지 않습니다.
• 두 스레드가 모두 완료되면 카운터의 최종 값을 인쇄하여 두 스레드가 증분을 성공적으로 완료하면 200,000이어야합니다.

이 예제는 자물쇠없이 스레드-안전 증분을 보장하기 위해 원자 변수를 사용하는 것을 보여줍니다.

위 내용은 C에서 원자 변수의 사용을 설명하십시오 (& lt; atomic & gt; library 사용).의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!